DE3230934C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung, insbesondere zum Einbau in Komponenten einen sogenannten Elektrobausatzes, zur Erstellung elektrischer Stromkreise.

Die Komponenten eines Elektrobausatzes sind aus Kunststoff gegossene Bauelemente mit elektrischen Organen als Bestandteil der beim Zusammenbau der Komponenten gebildeten elektrischen Stromkreise. Als andere Bauelemente eines Bausatzes müssen die Komponenten eines Elektrobausatzes zusammenbaubar und voneinander trennbar sein. Sind die Komponenten mit Kontaktorganen zur Verbindung mit elektrischen Leitungen ausgebildet, die Bestandteile von Stromkreisen sind, müssen die Kontaktorgane so eingerichtet sein, daß sich die nicht-isolierten Leitungsenden leicht in die kontaktbildenden Komponenten einführen und aus diesen herausnehmen lassen.

Aus der deutschen OS Nr. 23 13 303 ist ein in einem Hohlraum eines Körpers aus Isoliermaterial eingesetztes federndes Kontaktorgan bekannt, das eine Leitungsklemme zur Halterung des nicht-isolierten Endes eines flachen, bandförmigen Leiters bildet und zwischen diesem und einem in den Hohlraum eingeführten Kontaktteil einen permanenten Kontaktanschluß gewährleistet.

Diese Leitungsklemme ist jedoch nicht in für in Kunststoffkomponenten eingebaute Kontaktschlußorgane verwendbar, in die die nicht-isolierten Enden von Leitungen mit kreisförmigem Querschnitt zur Erstellung eines Stromkreises einführbar, dabei aber auch herausnehmbar und durch andere Leitungen zur Bildung anderer Stromkreise ersetzbar sein sollen.

Um dies zu ermöglichen, muß die Leitungsklemme an ihrem einen Ende so gestaltet sein, daß sie beim Einsetzen in eine Vertiefung in der Kunststoffkomponente in deren Boden fest und dauernd verankert wird. Die Klemme muß an ihrem anderen Ende Seitenflächen aufweisen, welche die nicht-isolierten Leitungsenden mit den Wänden der Vertiefung verklemmen, dabei aber das Entfernen der Leitungsenden und das Anbringen anderer Leitungsenden ermöglichen.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer diesen Forderungen entsprechenden Kontaktvorrichtung. Dieser Zweck wird durch eine Kontaktvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen erreicht.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Kontaktvorrichtung wird einerseits eine feste Verankerung der auf dem Zapfen in der Vertiefung (dem Bodenzapfen) festgeklemmten Kontaktfeder in der Komponente gewährleistet und andererseits erreicht, daß der pfeilspitzenförmige Kopf der um die Zapfenschiene symmetrischen Kontaktfeder zwei einander gegenüberliegende Klemmflächen bildet, welche ein nichtisoliertes Leitungsendenpaar mit der Innenwandfläche der Vertiefung mit einer Kraft verklemmen, die zum sicheren Kontaktanschluß zwischen den Leitungen und der Kontaktfeder ausreicht, dabei jedoch ein Herausziehen der Leitungen aus der Kontaktvorrichtung und das Auswechseln dieser Leitungen mit anderen Leitungen ermöglicht. Dabei bewirken die Widerhaken am anderen Ende der Kontaktfeder, daß diese auch mit der Innenwandfläche der Vertiefung verklemmt wird. Die symmetrische Ausbildung der Kontaktfeder hat desweiteren zur Folge, daß die Feder durch Einführung in die Vertiefung der Kunststoffkomponente und Verriegeln in der Vertiefung leicht montierbar ist.

Bei einer im Anspruch 2 gekennzeichneten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung weist die Vertiefung in der Kunststoffkomponente einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei in den Ecken der Vertiefung Stützrippen angeformt sind, die Spalte zum Einführen und Festklemmen der blanken Leitungsenden bilden.

Zur Verbindung der Kontaktfeder mit einem oder mehreren weiteren blanken Leitungsenden, z. B. den Enden dünner Drähte einer permanent mit der Kontaktfeder zu verbindenden Spulenwicklung, können gemäß Anspruch 3 im Boden der Vertiefung und in unmittelbarer Nähe des Bodenzapfens durchgehende Bohrungen zum Einführen eines oder mehrerer solcher Leitungsenden vorgesehen sein, die zwischen der Bodenzapfenoberfläche und den inneren Seitenflächen des geradlinigen Teils der Federklemme festgeklemmt werden.

Schließlich kann gemäß Anspruch 4 der Durchmesser des Bodenzapfens um so viel größer sein als der Abstand zwischen den am Zapfen verklemmten Seitenflächen des geradlinigen Kontaktfederteils, daß das untere Ende der Kontaktfeder so gespreizt wird, daß die Widerhaken mit großer Kraft gegen die Innenwände der Vertiefung festgeklemmt werden.

Es sind auch Kontaktvorrichtungen bekannt (DE 75 37 982 U1 GM 74 20 412), die zur Erstellung elektrischer Stromkreise vorzugsweise in Komponenten eines sogenannten Elektrobausatzes montierbar sind und in einem Hohlraum in einem isolierenden Teil eingesetzte Leitungsklemmen zum federnden Kontaktschluß mit zwei oder mehreren nicht isolierten Leiterenden aufweisen. Es ist außerdem eine Leitungsklemme bekannt (DE 23 49 306 B2), die auf einen Zapfen aufgestreckt ist, die außerdem einen schräggestellten Widerhaken aufweist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert:

Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch eine Komponente in einem Elektrobausatz in der Form eines mit Kupplungszapfen versehenen Elektromagneten zum mechanischen Zusammenkuppeln mit einer mit Kupplungslöchern ausgebildeten Nachbarkomponente,

Fig. 2 in größerem Maßstab einen axialen Schnitt in einem Kupplungszapfen des in Fig. 1 dargestellten Elektromagneten,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 im Querschnitt eine andere Komponente in der Gestalt eines zu einem Elektrobausatz gehörenden, koaxial zu einem Polrad montierten Kommutators,

Fig. 5 in größerem Maßstab einen Ausschnitt der in Fig. 4 gezeigten Komponente mit einer in der Achsrichtung verlaufenden Nut, in die eine Kontaktfeder ohne angeschlossene elektrische Leitungen eingesetzt ist, und

Fig. 6 den gleichen Ausschnitt wie Fig. 5, jedoch mit zwei in die Nut eingeklemmten, durch die Kontaktfeder mit einander verbundenen, blanken Leitungsenden.

Die in Fig. 1 dargestellte Komponente besteht aus einem Elektromagneten 1 mit zwei als Kupplungszapfen ausgebildeten Steckzapfen 2a und 2b zum mechanischen Zusammenkuppeln mit einer schematisch dargestellten Nachbarkomponente 8, die Kupplungslöcher 9a und 9b zur Einführung der Steckzapfen 2a und 2b aufweist. Die Steckzapfen sind an ihren Enden bei 3a und 3b aufgeschlitzt, um eine geringe elastische Verformung der Steckzapfen beim Zusammenkuppeln mit der Komponente 8 zu ermöglichen. Der Elektromagnet 1 hat eine zwischen zwei Stirnplatten 4 und 5 auf einen Eisenkern gewickelte Magnetwicklung 6, deren beiden Enden, wie nachstehend näher erläutert, an jeweils eine Kontaktfeder an beiden Steckzapfen 2a und 2b angeschlossen sind. An seinem von den Steckzapfen abgekehrten Ende weist der Elektromagnet einen Polschuh 7 auf.

Fig. 2 zeigt den einen Steckzapfen 2a, der mit einem Hohlraum 21 mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist, an dessen Ecken gemäß Fig. 2 und 3 Stützrippen 22 für eine in den Hohlraum eingesetzte Kontaktfeder 10 ausgebildet sind. Die Feder besteht aus einem im Verhältnis zu einer Längsachse symmetrischen Metallschleifen, der an seinem Ende mit einem annähernd pfeilspitzenförmigen Kopf 10a ausgebildet ist und an seinem anderen Ende nach außen gerichtete, zu einem mittleren Teil 10b schräg gestellte Widerhaken 10c zur Halterung der Kontaktfeder 10 im Hohlraum 21 aufweist.

Die Kontaktfeder liegt wie in Fig. 3 veranschaulicht an beiden Seiten des pfeilspitzenförmigen Federkopfes 10a an den Stützrippen 22 derart an, daß zwischen der Kontaktfeder und zwei Seitenwänden des Hohlraums 21 ein enger Spalt 23 zum Einführen und Festklemmen blanker Leitungsenden 11 und 12 verbleibt. Die Kontaktfeder bildet die elektrische Verbindung zwischen diesen blanken Drahtenden. Die schräggesstellten Teile des pfeilspitzenförmigen Kontaktfederkopfes erleichtern das Einführen der Leitungsdrahtenden 11 und 12 in den betreffenden Spalt 23.

Zur weiteren Stabilisierung der Kontaktfeder 10 im Hohlraum 21 ist an dessen Boden 24 ein Stützzapfen 25 vorgesehen, der bei der Montage der Kontaktfeder in den Zwischenraum zwischen geradlinigen Teilen 10b der Feder eingeführt wird. Der Durchmesser des Zapfens 25 soll etwas größer sein als der Abstand zwischen den inneren Seitenflächen der geradlinigen Kontaktfederteile 10b, so daß die Kontaktfeder durch ihr Einführen in den Hohlraum 21 so weit gespreizt wird, daß die Enden der Widerhaken 10c gegen die Hohlraumwände gedrückt werden.

Um das Anschließen der Enden der Magnetspule 6, Fig. 1, an die Kontaktfeder 10 zu ermöglichen, ist im Boden 24 des Hohlraums 21 ein enger Kanal 26 vorgesehen, der unmittelbar am Zapfen 25 endet, so daß das eine blanke Ende 13 der normalerweise aus einem sehr dünnen Draht bestehenden Magnetwicklung 6 durch den Kanal 26 nach oben geführt und zwischen dem geradlinigen Kontaktfederteil und der Oberfläche des Zapfens 25 eingeklemmt werden kann. In entsprechender Weise wird das andere Ende der Magnetwicklung im anderen Steckzapfen des Elektromagneten eingeklemmt. In der Praxis ist es entscheidend, daß die Enden der Magnetwicklung in dieser Weise an die Kontaktfeder angeschlossen werden, weil dadurch eine Beschädigung der sehr dünnen Leitungsenden durch das Verbinden mit der Kontaktfeder vermieden wird.

Fig. 4 veranschaulicht ein anderes Beispiel für die Verwendung der in Fig. 2 dargestellten Kontaktfeder zur Bildung einer selbstsperrenden Leitungsklemme in einer einem Elektrobausatz zugehörigen Komponente, die hier aus einem als Kommutator ausgebildeten zylindrischen Körper 30 besteht. Der Kommutatorkörper ist aus Kunststoff gegossen und mit vier kreisbogenförmigen, gegen­ einander isolierten Metallamellen 32 belegt, an deren Enden in Spalten 31 eingeklemmte Zipfel ausgebildet sind. In der Oberfläche des Kommutators sind unmittelbar unter jeder Lamelle 32 Nuten ausgespart, die Hohlräume 21 zur Aufnahme und Kontaktfedern in der vorstehend erläuterten Weise bilden.

Die beiden Kontaktfedern sind der Übersichtlichkeit halber in Fig. 4 fortgelassen, dafür aber in Fig. 5 und 6 in größerem Maßstab dargestellt. Fig. 5 zeigt die Kontaktfeder 10 in gespreiztem Zustand vor dem Anschließen der Leitung. Aus Fig. 5 geht hervor, daß der Kopf der Kontaktfeder hier an der Innenseite der Lamelle 32 und am Boden der Nut 21 anliegt.

Beim Einklemmen der Leitungsenden 11 und 12 auf beiden Seiten der Kontaktfeder 10 in der in Verbindung mit Fig. 2 und 3 vorstehend erläuterten Weise wird die Kontaktfeder gemäß Fig. 6 zusammengeklemmt, wobei die Leitungsenden 11 und 12 durch die Kontaktfeder 10 mit­ einander und mit der Lamelle 32 verbunden werden.

Fig. 4 zeigt, wie diese Kontaktschlußorgane 10, 21 zur Erstellung von Stromkreisen 32, 11, 2b, 2a, 12, 32 verwendbar sind, welche die Magnetwicklungen von vier Elektromagneten 1 über Kupplungszapfen 2a und 2b mit den Kommutatorlamellen 32 verbinden. Die Elektromagnete 1 sind hier an einem zum Elektrobausatz gehörigen Polrad 33 angeordnet, das koaxial zum Kommutator 30 mit diesem auf einer gemeinsamen Welle 34 montiert ist.

Claims (4)

1. Kontaktvorrichtung, die zur Erstellung elektrischer Stromkreise vorzugsweise in Komponenten eines sogenannten Elektrobausatzes montierbar ist und eine in einem Hohlraum in einem isolierten Teil eingesetzte Leitungsklemme zum federnden Kontaktschluß mit zwei oder mehreren nicht isolierten Leiterenden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (24) einer Vertiefung (21) in einer aus Kunststoff gegossenen Komponente ein Zapfen (25) zum Festklemmen einer Leitungsklemme in der Form einer Kontaktfeder (10) ausgebildet ist, die aus einem um eine Längsachse symmetrischen Metallstreifen besteht, der an seinem einen Ende einen im wesentlichen pfeilspitzenförmigen Kopf (10a) und an seinem anderen Ende nach außen gerichtete und im Verhältnis zu einem geradlinigen mittleren Streifenteil (10b) schräggestellte Widerhaken (10c) aufweist.

2. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (21) einen rechteckigen Querschnitt hat, und daß in den Ecken der Vertiefung Stützrippen (22) für eine in die Vertiefung eingesetzte Kontaktfeder (10) zur Bildung von Spalten (23) ausgebildet sind, in denen eingeführte blanke Leiterenden (11 und 12) an beiden Seiten des pfeilspitzenförmigen Kontaktfederkopfes (10a) festklemmbar sind.

3. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (24) der Vertiefung (21) unmittelbar beim Zapfen (25) eine oder mehrere durchgehende Bohrungen (26) zum Einführen eines oder mehrerer blanker Leiterenden vorgesehen sind, die zwischen dem Zapfen (25) und den inneren Seitenflächen des auf dem Zapfen (25) festgeklemmten geradlinigen mittleren Kontaktfederteils (10b) festklemmbar sind.

4. Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Zapfens (25) um so viel größer ist als der Abstand zwischen den inneren Seitenflächen des geradlinigen Kontaktfederteils (10b), daß die Kontaktfeder (10) durch ihr Einsetzen in die Vertiefung (21) so weit gespeizt wird, daß dadurch die Enden der Widerhaken (10c) der Kontaktfeder gegen die Seitenwand der Vertiefung gedrückt werden.